JPH03279776A - 直流電気炉の上吹酸素吹込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、直流アーク番こよって鋼等の金属の溶解、精
錬を行う炉底電極を有する直流電気炉の上吹ガス吹込装
置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、直流電気炉により鋼を製造するには、まず直流電
気炉にスクラップを装入し、直流電源に接続された上部
電極と炉底電極に通電してスクラップを溶解・精錬する
ものであるが、スクラップの熔解・精錬を促進するため
炉体の作業口から作業員が人力によりコーティングパイ
プを炉体内に送り込みながら酸素ガスを吹込んでいた。

しかるに人力によりコーティングパイプを炉内に送り込
む手段は２〜３人の作業員を必要とするので省力化の点
で問題があるばかりでなく炉前での高熱重筋作業を余儀
なくされる。またコーティングパイプは消耗品であり、
コスト高になると共にパイプの接続が必要となり非能率
的である。

前述手段を改良するものとして第３図に示すように直流
電気炉の炉体１０に設りた作業口２２から台車４２上に
傾動・旋回あるいは具間自在に支持されたコーティング
パイプ４Ｉ４を炉内に挿入し、酸素ガスを吹込むものが
知られている。

しかるに、台車４２上にコーティングパイプ４４を支持
さ、−する手段は、作業員が１人で済むため省力化が達
成されるけれども電気炉の作業口側に台車４２を配置す
る必要があるが作業口側はスペースが少ないため作業性
が不良となる。台車４２上にコーティングパイプ４４を
傾動・旋回・昇降自在に搭載するだけでは操作室からの
完全自動化は困難である。

更には、コーティングパイプ４４から酸素ガスを吹込む
だ６ノでば電気炉内でのスクラップの熔解あるいは溶融
金属浴が浅いため撹拌が不十分であり熔解の促進や均一
な成分の溶融金属を得ることが困難であるという根１本
的な欠点があった。

前述のようにコーティングパイプを使用する手段を改良
するものとして特開昭５７−６００１１号公報に、交流
電気炉の炉底に酸化性ガスあるいは不活性ガスを吹込む
羽目を上部電極下の電極径面積を避けた同心円上に多数
配置された電気炉が開示されている。

しかるに前記公報に開示されている従来技術では電気炉
の上部電極の通電中におりるＭｇ０−Ｃ製等の羽目れん
がと、羽目との間のスパークにより羽口が熔ｔｘシてガ
ス洩れが発生し、安定した操業維持や安全性の点で問題
があった。これらの問題点を改良するため特開昭５７−
１８８９８０号公報には２重管羽目の外管表面に絶縁物
をコーティングし、前記２重管羽目にアースを取付けて
スパークの発生を防止する交流電気炉が提案されている
。

しかるに前記公報に提案されている従来技術は炉底に酸
素等のガスを吹込む羽目を設けるので炉底の寿命が短く
なるという弱点があり、これを炉底電極を有する直流電
気炉に適用すると炉底電極に悪影響を及ばず危険性があ
り、また前回精錬時の溶鋼を残してスクラップの溶解促
進を図るボットヒール操業を行うことが困囃になるとい
う問題点があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、前述従来技術の問題点を解消し、直流電気炉
内に装入されたスクラップの溶解を促進すると共に精錬
効率を向上することができる直流電気炉の上吹酸素吹込
装置を提供することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 前述の目的を達成するための本発明は、炉底電極を有す
る直流電気炉において、炉蓋の中央部を貫通する１本の
上部電極を電極保持昇降装置の上端部から水平に延びる
電極支持フレームの先端部に保持させる一方、前記上部
電極の側方位置で炉蓋を貫通ずる少なくとも１本の酸素
吹込用水冷ランスをランス保持昇降装置の上端部から水
平に延びるランス支持フレームの先端部に保持させると
共に前記ランス支持フレームを伸縮装置により水平方向
に伸縮自在な構造とし、かつ前記電極保持昇降装置とラ
ンス保持昇降装置とを旋回台上に設置してなることを特
徴とする直流電気炉の上吹酸素吹込装置である。

〈作　川〉 本発明は前述の構成であるから上部電極の側方位置で炉
蓋を貫通ずる少なくとも１本の酸素吹込用水冷ランスか
ら直流電気炉内に吹込まれる酸素ガスにより上部電極か
らのアークによるスクラップの溶解を促進すると共に溶
解に続（溶鋼の脱炭反応等の精錬反応を促進する。その
ような熔解・精錬時に、炉蓋を貫通して炉内に挿入され
た酸素吹込用水冷ランスは、ランス保持昇降装置および
ランス支持フレームに設けた伸縮装置によって上下方向
と水平方向に移動可能に構成されているので、その位置
を調整することによって、酸素ガスによる溶解・精錬効
率を一層向上させることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図および第２図において、直流電気炉の炉体１０は炉
蓋１２、炉壁１４、炉底１６から構成されていて、炉蓋
１２を通して黒鉛製の上部電極１８が１本押入されてお
り、炉壁１４には水冷パネル２０が取（］りられている
。炉底１６の右側端部には精錬後の溶鋼を出鋼する出鋼
口２４を設けてあり、炉底１６の、左側端部に作業口２
２が設けである。また炉底１６には鋼棒製の炉底電極３
０が例えば３木炉底耐火物２８に１．！ｌ！設されてい
ると共に炉体１０は油圧シリンダ等の傾動装置（図示せ
ず）によって左右に傾動可能になっている。出鋼口２４
の直下には溶鋼の排出を停止するためのストッパ２６を
開閉自在に設りである。これらの炉底電極３０が電極回
路の陽極を形成し、この陽極に炉ＭＩ２より下方に突き
出している黒鉛製の上部電極１８が対向している。

」二部電極１８は電極保持昇降装置２の上端部から片側
に水平に延びる電極支持フレーム４の先端部に保持され
ていて、炉蓋１２の中心部を貫通して炉体１０内に挿入
され、炉底電極３０に対向しているのは前述の通りであ
り、」二部電極１８には水冷ケーブル１３ａが、また炉
底電極３０には水冷ケーブル１３ｂが接続されている。

また電極昇降装置２の両側に一対のランス保持昇降装置
６が配設されていて、ランス保持昇降装置６の上端部か
らそれぞれ前記電極支持フレ一ム４と同方向にランス支
持フレーム８が水平に延びており、ランス支持フレーム
８の先端部に酸素吹込用水冷ランス１７が保持されてい
る。

そして、電極保持昇降装置２およびランス保持昇降装置
６はいずれも油圧シリンダ式のもので十分であり、これ
ら電極保持昇降装置２および一対のランス保持昇降装置
６は旋回台１に設置されている。当該旋回台１は架構３
に固定されたピン５を支点にして旋回可能に支持されて
いると共に旋回台１の一端面には円弧状のラック７が設
けてあり、ラック７と噛み合うビニオン９を駆動モータ
１１を作動することによって旋回台１を旋回し、これに
よって電極保持昇降装置２および炉蓋昇降装置６が一体
的に旋回される。

さらに電極保持昇降装Ｗ２の両側に配設したランス保持
昇降装置６の上端部から片側に水平に延びるランス支持
フレーム８に伸縮装置１５が設けてあり、伸縮装置を伸
縮させて酸素吹込用ランス１７を水平方向に移動できる
ようになっている。図面では伸縮装置１５として油圧シ
リンダを用いている。

なお、酸素吹込用酸素ランス１７が水平移動するのを可
能とするため炉蓋１２には水平方向に長孔１９が設りで
ある。酸素吹込用ランス１７が貫通ずる長孔１９の開口
部はランス１７と共に移動するカバー（図示略）でシー
ルするのが好ましい。

次に本発明の作用について説明すると、直流電気炉の炉
体１０にスクラップ２１を装入した後、駆動モータ１１
を作動してピニオン９およびラック７を介して旋回台７
をビン５を支点にして旋回させ、上部電極１８および酸
素吹込用ランス１７を炉ｌ１１２と共に炉体１０の上方
に旋回さ・Ｖる。引続き黒鉛製の上部電極１８を炉内の
所定位置まで挿入して上部電極１８に通電すると通電初
ｊｌＪｌにはスクラップ２１はボンドヒール（前回チャ
ージを一部残した？８鋼）に接触して炉底電極３０とつ
ながりアークが発生しスクラップ２１が溶解される。

本発明では、同時に酸素吹込用水冷ランス１７から酸素
ガスを供給して炉体１０内の吹込みスクラップ２１の熔
解を促進する。スクラップの溶解初期にはスクランプ２
１の１朋吊り、柵落ちあるいは水冷ケーブル１３ａ、１
３１）の磁界によるアークの方向不均一等によってスク
ラップ２１の？容り残りが住じ易いのでランス支持フレ
ーム８に設りた伸縮装置】５および／またはランス保持
昇降装置６を作動して酸素吹込用水冷ランス１７の水平
方向位置や高さ方向位置を調整しながら酸素ガスによる
スクラップ２１の均一な溶解を図る。

スクラップ２１の溶解初期やスクラップ２１が多い場合
には、酸素吹込用水冷ランス１７から供給する酸素ガス
量を多く設定してスクラップ２１の溶解速度を向上さ一
已る。これとは逆にスクラップ２１が少ないときや溶解
が進行した段階では酸素ガス流量を減らして最適な流量
に設定する。このようにして溶解段階ではスクラップ２
１の量に応じて酸素ガス流量を適切に、また精錬段階で
は溶鋼中のＣ含有量等の溶鋼成分や温度条件等に応じ酸
素ガス流量を適切に設定して酸素ガス吹付りによる溶鋼
攪拌のもとに効率よく精錬を行う。

なお、前記実施例では上部電極Ｉ８の両側に一対の酸素
吹込用水冷ランス１７を配設する場合について説明した
が、これに限定するものではなく、酸素吹込用水冷ラン
スを１木あるいは３本以上配設することも可能である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば直流電気炉内に装
入したスクラップの熔解が促進され、それに続く溶鋼の
精錬におりる反応効率が向上するばかりでなく酸素吹込
用水冷ランスからの酸素ガスの吹込み制御を操作室から
の完全自動化のもとに行うことができる。また溶鋼の攪
拌強化によって反応効率が向上するので操業時間の短縮
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の八−Ａ矢視を示す断面図、第３図は従来例を示す概
略断面図である。 ｌ・・・旋回台、 ３・・・架　構、 ５・・・ピ　ン、 ７・・・ラック、 ９・・・ピニオン、 ２・・・電極保持昇降装置、 ４・・・電極支持フレーム、 ６・・・ランス保持昇降装置、 ８・・・ランス支持フレーム、 ｌＯ・・・炉　体、 １ １１・・・旋回駆動モータ、 １２・・・炉　蓋、　　　１３・・・水冷ケーブル、１
４・・・炉　壁、　　　１５・・・伸縮装置、１６・・
・炉　底、　　　１７・・・酸素吹込用水冷う１８・・
・上部電極、　　１９・・・長　孔、２０・・・水冷パ
ネル、　２１・・・スラグ、３０・・・炉底電極。 ンス、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉底電極を有する直流電気炉において、炉蓋の中央部を
   貫通する１本の上部電極を電極保持昇降装置の上端部か
   ら水平に延びる電極支持フレームの先端部に保持させる
   一方、前記上部電極の側方位置で炉蓋を貫通する少なく
   とも１本の酸素吹込用水冷ランスをランス保持昇降装置
   の上端部から水平に延びるランス支持フレームの先端部
   に保持させると共に前記ランス支持フレームを伸縮装置
   により水平方向に伸縮自在な構造とし、かつ前記電極保
   持昇降装置とランス保持昇降装置とを旋回台上に設置し
   てなることを特徴とする直流電気炉の上吹酸素吹込装置
   。